1.1  種群的數(shù)量特征教案一、教學(xué)目標(biāo)1.列舉種群的數(shù)量特征，說(shuō)明“出生率和死亡率”“遷入率和遷出率”“年齡結(jié)構(gòu)和性別比例”等種群的數(shù)量特征與種群密度的關(guān)系。2.說(shuō)出調(diào)查種群密度的主要方法，運(yùn)用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）種群的數(shù)量特征。（2）調(diào)查種群密度的方法。2.教學(xué)難點(diǎn)調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。三、教學(xué)過(guò)程【本節(jié)聚焦】1.怎樣估算種群密度？如何提高估算的準(zhǔn)確性？            2.種群的數(shù)量特征有哪些？            3.如何根據(jù)種群的特征預(yù)測(cè)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)？【導(dǎo)入】問(wèn)題探討：2015年，我國(guó)科學(xué)家基于長(zhǎng)期的野外觀測(cè)宣布：在我國(guó)東北長(zhǎng)白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測(cè)到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。討論：1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對(duì)于保護(hù)它們有什么意義？答：弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對(duì)性地采取有效的保護(hù)措施。2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個(gè)體的數(shù)目對(duì)于預(yù)測(cè)該種群的發(fā)展趨勢(shì)有什么意義？答：東北豹種群中雌雄個(gè)體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化。【過(guò)渡】此區(qū)域內(nèi)平均每只東北豹有多大的生活面積？【一、 種群密度及其調(diào)查方法】1.種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。2.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。3.種群密度的調(diào)查方法逐個(gè)計(jì)數(shù)法、估算I.逐個(gè)計(jì)數(shù)法在調(diào)查_(kāi)___________、________的種群時(shí)，可以逐個(gè)計(jì)數(shù)，如調(diào)查某山坡上的珙桐(湖北神農(nóng)架的國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物)密度；在多數(shù)情況下，逐個(gè)計(jì)數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。說(shuō)明：數(shù)量較少的瀕危生物，即使分布范圍較大，也可以采用逐個(gè)計(jì)數(shù)計(jì)算種群密度。Ⅱ.黑光燈誘捕法①原理: 黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見(jiàn)的、波長(zhǎng)在365 nm左右的紫外線的電光源。 黑光燈具有很強(qiáng)的誘蟲(chóng)作用，是殺蟲(chóng)用燈的理想光源。②適用范圍: 對(duì)于有_______的昆蟲(chóng)，可以用____________________的方法來(lái)估算它們的種群密度。Ⅲ.樣方法①概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個(gè)_____，通過(guò)計(jì)數(shù)________________求得_____________________，以_________________________作為該種群的種群密度估算值。②適用范圍：一般適用于植物, 也可以用于昆蟲(chóng)卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物, 如作物植株上的蚜蟲(chóng)、跳蝻等。③取樣的關(guān)鍵：隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素④常見(jiàn)取樣方法：五點(diǎn)取樣法、等距取樣法⑤計(jì)數(shù)原則：樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上（計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右）⑥樣方的數(shù)量：樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈____相關(guān)；一般來(lái)說(shuō)，選取的樣方越少，___________；選取的樣方越多，求得的種群密度_______________。⑦樣方的大?。簶臃酱笮∫曊{(diào)查對(duì)象的大小及分布情況而定：  例如，草本植物樣方大小一般以____________為宜；  如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可_________。{探究實(shí)踐——調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度}單子葉植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株。而雙子葉植物則容易辨別個(gè)體數(shù)目。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。提出問(wèn)題：　　你可以調(diào)查同一塊地中不同雙子葉植物的種群密度，也可以調(diào)查不同地塊中一種或幾種雙子葉植物的種群密度。通過(guò)小組討論，確定要探究的問(wèn)題＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。制訂計(jì)劃：　?、沤Y(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，想一想什么地方適合做這樣的調(diào)查。在老師指導(dǎo)下確定調(diào)查地點(diǎn)和范圍。　?、拼_定調(diào)查時(shí)間。　?、怯懻撔枰獢y帶哪些材料用具，列出清單。　?、扔懻摯_定小組成員之間的分工。實(shí)施計(jì)劃：　⑴準(zhǔn)備：來(lái)到調(diào)查地點(diǎn)后，先觀察地形，分析有無(wú)安全隱患，提出安全注意事項(xiàng)。　⑵確定調(diào)查對(duì)象：觀察地段中有哪些雙子葉植物，記錄下名稱。                  確定要調(diào)查的種群。?、侨樱河^察調(diào)查對(duì)象的分布狀況和地段的形狀，根據(jù)觀察結(jié)果，          討論確定樣方的多少、大小、取樣方法。　⑷計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。?、捎?jì)算：計(jì)算種群密度。結(jié)論：分析調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論。將結(jié)論寫(xiě)在記錄本上。【過(guò)渡】思考：若調(diào)查對(duì)象活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大而且難以人為限制其活動(dòng)時(shí)，怎樣調(diào)查其種群密度呢？Ⅳ.標(biāo)記重捕法（1）概念:在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲_______個(gè)體，做上______后再_________________，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行_________，根據(jù)_____________中_________________________，來(lái)估算種群密度。（2）原理:【例】在對(duì)某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm2，第一次捕獲并標(biāo)記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個(gè)體總數(shù)為_(kāi)__________;種群密度為_(kāi)____________(注意: 單位)（3）注意事項(xiàng)①標(biāo)志物不能過(guò)分醒目；②標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響標(biāo)志對(duì)象正常的生理活動(dòng)；③標(biāo)志物不易脫落；④標(biāo)志個(gè)體需與未標(biāo)志個(gè)體混合均勻后再重捕，保證在重捕時(shí)被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒(méi)有個(gè)體的遷入、遷出、出生、死亡；......(4)誤差分析①若被標(biāo)記個(gè)體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏_____；②若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏___；③若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則估算值偏___；④若因個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記的個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏____；⑤如果標(biāo)記的個(gè)體因標(biāo)記過(guò)于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏____......Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法a.紅外觸發(fā)相機(jī)b.微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記c.動(dòng)物的聲音【二、出生率和死亡率】1.概念：在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值即出生率（死亡率）。2.舉例：截至2015年年末，我國(guó)大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬(wàn)人，這一年的出生率約為12‰，死亡人口為975萬(wàn)，死亡率約為7‰3.意義：是決定種群數(shù)量(密度)的直接因素。  出生率＞死亡率，種群密度增大；  出生率≈死亡率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；  出生率＜死亡率，種群密度減小。出生率和死亡率的計(jì)算計(jì)算與分析：有人認(rèn)為出生率是通過(guò)“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計(jì)算出來(lái)的？有人認(rèn)為出生率是通過(guò)“出生人數(shù)/[（年初總?cè)藬?shù)＋年末總?cè)藬?shù)）/2]”計(jì)算出來(lái)的。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)判斷，哪一種計(jì)算方式更為合理？模擬題提示： 模擬題一般認(rèn)為出生率是通過(guò)“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計(jì)算出來(lái)的。【過(guò)渡】 幾十年前，我國(guó)東北地區(qū)廣袤無(wú)邊的森林里，生活著很多東北豹。隨著人類(lèi)在這片森林里采伐林木、墾荒種地、建設(shè)鐵路，東北豹逐漸從這里遷出，幾近消失。近些年國(guó)家高度重視對(duì)東北虎、東北豹等瀕危動(dòng)物的保護(hù)，采取了一系列有效的措施，如全面禁獵，禁止商業(yè)性采伐林木，建立自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家公園等。隨著環(huán)境的大大改善，東北豹逐漸回歸、遷入我國(guó)東北地區(qū)。其實(shí)許多生物的種群，都存在個(gè)體遷入和遷出的現(xiàn)象。【三、遷入率和遷出率】1.概念：在單位時(shí)間內(nèi)遷入（或遷出）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值即遷入率（遷出率）。2.舉例：春運(yùn)前后各大城市的人口變化。3.意義：是決定種群數(shù)量(密度)的直接因素。 遷入率＞遷出率，種群密度增大； 遷入率≈遷出率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定； 遷入率＜遷出率，種群密度減小。4.與實(shí)踐的聯(lián)系：    如果研究一座城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。【四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例】1.年齡結(jié)構(gòu)（1）概念：指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。（2）類(lèi)型：增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型、衰退型（3）意義：可預(yù)測(cè)種群數(shù)量（密度）的變化趨勢(shì)。思考討論：分析種群的年齡結(jié)構(gòu)1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越大，屬于增長(zhǎng)型？哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越小，屬于衰退型？哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？答：A屬于增長(zhǎng)型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，幼年和成年個(gè)體數(shù)越多，老年個(gè)體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長(zhǎng)就越快；反之，種群數(shù)量增長(zhǎng)就越慢，或者種群數(shù)量下降。2.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢?答：不一定。這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡結(jié)構(gòu)，還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年的24年間，我國(guó)0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說(shuō)明我國(guó)人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？答：這說(shuō)明我國(guó)少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注我國(guó)人口的老齡化問(wèn)題。2.性別比例（1）概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。（2）類(lèi)型：雌雄相當(dāng)型、雌多雄少型、雌少雄多型（3）與種群密度的關(guān)系：性別比例通過(guò)影響______來(lái)影響種群密度；（4）與實(shí)踐的聯(lián)系：利用人工合成的________（信息素）誘殺某種害蟲(chóng)的_____個(gè)體，改變了害蟲(chóng)種群______________，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使該種害蟲(chóng)的種群密度明顯降低；注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當(dāng)型。 【隨堂練習(xí)】一、概念檢測(cè)1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關(guān)的表述是否正確。（1）一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是這個(gè)蒲公英種群的種群密度。 （     ）（2）調(diào)査青蛙等活動(dòng)范圍不大的動(dòng)物的種群密度可以用樣方法。（     ）（3）種群密度與出生率成正比。（     ）2.科技人員為了檢驗(yàn)?zāi)承滦统輨?duì)麥田雜草豬殃殃的防治效果，隨機(jī)選3塊麥田，在每塊田中做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，施藥60天后調(diào)查豬殃殃的密度。取樣方法為每個(gè)處理隨機(jī)取 5個(gè)樣方，每個(gè)樣方為1m2。調(diào)査結(jié)果為對(duì)照組411.75株/m2， 實(shí)驗(yàn)組35.00株/m2。下列分析正確的是  （      ）A.樣方數(shù)量過(guò)少，面積適當(dāng)B.樣方面積過(guò)小，數(shù)量適當(dāng)C.雜草株數(shù)應(yīng)為整數(shù)，對(duì)照組數(shù)據(jù)有誤D.實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)可信，該除草劑施用效果顯著二、拓展應(yīng)用1.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚(yú)106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚(yú)91條，其中有標(biāo)記的為25條。由此估算該池塘中共有鯽魚(yú)（         ）條。2.下圖A、B分別為兩個(gè)國(guó)家人口的年齡結(jié)構(gòu)圖，縱軸示年齡，橫軸示各年齡段人口占總?cè)丝诘陌俜直取?jù)此圖可判斷，未來(lái)人口增長(zhǎng)率高的國(guó)家是（     ）。3.2003年，我國(guó)頒布法律，禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明這一規(guī)定的意義。【答案】在自然情況下，新生兒的男女性別比例大致為1:1。禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，有利于維系性別比例均衡，進(jìn)而有利于維持社會(huì)的和諧穩(wěn)定。
 

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第1節(jié) 種群的數(shù)量特征

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